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板料成形动力显式有限元模拟 被引量:18
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作者 余庆华 郑莹 +2 位作者 董湘怀 李尚健 李志刚 《塑性工程学报》 CAS CSCD 1999年第4期26-32,共7页
本文论述了板料成形过程计算机模拟的动力显式算法, 包括退化四节点壳单元应用、有限元计算模型建立及显式时间积分方法等,
关键词 塑性成形 动力显式算法 板料 成形 模拟
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多道次辊弯成形动力显式仿真的虚拟速度 被引量:8
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作者 曾国 来新民 +1 位作者 于忠奇 林忠钦 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1429-1432,1437,共5页
为保证多道次辊弯成形仿真的计算精度并提高计算效率,研究了虚拟成形速度对计算精度和计算效率的影响.与现有文献的实验数据进行对比,通过系统能量分配原理给出确定合理虚拟成形速度的准则,并以实际生产中的10道次辊弯成形冷弯型钢的动... 为保证多道次辊弯成形仿真的计算精度并提高计算效率,研究了虚拟成形速度对计算精度和计算效率的影响.与现有文献的实验数据进行对比,通过系统能量分配原理给出确定合理虚拟成形速度的准则,并以实际生产中的10道次辊弯成形冷弯型钢的动态仿真算例验证了该准则的有效性. 展开更多
关键词 多道次 辊弯成形 虚拟速度 动力显式 数值仿真
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实体壳单元及其在动力显式有限元方法中的应用 被引量:7
3
作者 李大永 罗应兵 +1 位作者 彭颖红 刘守荣 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1663-1666,共4页
将实体壳单元模型引入动力显式有限元方法,并采用假定自然应变方法消除剪切闭锁和梯形闭锁,利用平面应力假定改善厚向闭锁,通过共旋理论更新应力.对标准算例的计算及其与实体单元计算结果的对比显示,在相同计算模型条件下,实体壳单元模... 将实体壳单元模型引入动力显式有限元方法,并采用假定自然应变方法消除剪切闭锁和梯形闭锁,利用平面应力假定改善厚向闭锁,通过共旋理论更新应力.对标准算例的计算及其与实体单元计算结果的对比显示,在相同计算模型条件下,实体壳单元模型较实体单元有更好的精度.利用实体壳单元对一段辊弯成型过程进行模拟.结果显示,采用实体壳单元可以有效缩小计算规模,提高计算效率. 展开更多
关键词 实体壳 动力显式有限元 假定自然应变 共旋理论
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管件液压成形动力显式有限元仿真的虚拟加载时间分析 被引量:4
4
作者 杨兵 张卫刚 +1 位作者 林忠钦 陈新平 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期904-906,911,共4页
为保证管件液压成形动力显式有限元仿真的计算精度和提高计算效率,研究了虚拟加载时间对计算精度和计算效率的影响。以圆形截面零件的液压成形过程为例,通过计算结果与试验结果的比较确定了合理虚拟加载时间的设定准则,以不同虚拟加载... 为保证管件液压成形动力显式有限元仿真的计算精度和提高计算效率,研究了虚拟加载时间对计算精度和计算效率的影响。以圆形截面零件的液压成形过程为例,通过计算结果与试验结果的比较确定了合理虚拟加载时间的设定准则,以不同虚拟加载时间条件下的系统能量分配来解释采用该准则的原因,用某型轿车副车架零件液压成形的动态仿真算例证明了该准则的有效性。 展开更多
关键词 管件液压成形 动力显式 虚拟加载时间 仿真
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板料V形弯曲回弹的动力显式有限元分析 被引量:13
5
作者 刁法玺 张凯锋 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 2002年第2期170-174,共5页
板料成形后的回弹对精度影响较大,在数值模拟时对回弹进行精确预测显得非常重要.基于连续介质力学及有限变形理论,建立了适合于三维板料成形分析的显式算法的有限元数学模型,采取集中质量矩阵,用动力显式积分的方法,使位移计算显式化,... 板料成形后的回弹对精度影响较大,在数值模拟时对回弹进行精确预测显得非常重要.基于连续介质力学及有限变形理论,建立了适合于三维板料成形分析的显式算法的有限元数学模型,采取集中质量矩阵,用动力显式积分的方法,使位移计算显式化,避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题.根据该模型开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORM3D,应用该软件模拟了包括回弹在内的整个板料V形弯曲的成形过程.通过3个不同凸模行程时计算与实验的板料几何形状对比以及计算结果与实验结果对比,验证了软件计算结果的准确性. 展开更多
关键词 板料成形 回动 动力显式 有限元法 V形弯曲 冲压
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车轮径向疲劳试验的动力显式有限元算法 被引量:4
6
作者 覃海艺 吴会平 +1 位作者 贾敬华 马宁 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期626-630,共5页
由于静力隐式有限元算法很难准确模拟车轮径向疲劳试验,着重研究用动力显式有限元算法进行模拟的方法。论文详细介绍了车轮有限元网格、材料性能参数、轮胎简化、螺栓预紧、焊缝设置、转鼓转动、径向力加载等过程的设置方法及注意事项,... 由于静力隐式有限元算法很难准确模拟车轮径向疲劳试验,着重研究用动力显式有限元算法进行模拟的方法。论文详细介绍了车轮有限元网格、材料性能参数、轮胎简化、螺栓预紧、焊缝设置、转鼓转动、径向力加载等过程的设置方法及注意事项,列出车轮应力及表面压力的分布,提出判断分析结果合理与否的方法,最后详细介绍材料S-N曲线的选择方法,并对有限元分析及试验寿命结果进行比较,该动力显式模拟设置方法可得到较理想的分析结果。 展开更多
关键词 径向疲劳试验 动力显式算法 螺栓预紧 车轮表面压力 焊缝S-N曲线
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整体壁板填料辅助滚弯成形的动力显式分析方法 被引量:9
7
作者 赖松柏 陈同祥 于登云 《航天器工程》 2012年第3期41-47,共7页
基于动力显式有限元方法,研究了整体壁板填料辅助滚弯成形分析方法。为了评估动力显式方法分析准静态问题的动态效应,引入系统动能和内能的比值作为动态影响误差,给出了确定虚拟加载速度的准则,建立了整体壁板填料辅助滚弯成形动力显式... 基于动力显式有限元方法,研究了整体壁板填料辅助滚弯成形分析方法。为了评估动力显式方法分析准静态问题的动态效应,引入系统动能和内能的比值作为动态影响误差,给出了确定虚拟加载速度的准则,建立了整体壁板填料辅助滚弯成形动力显式有限元模型,并进行了应力应变分析,最后对显式建模方法进行了验证。由此,为整体壁板结构参数和成形工艺参数设计与优化、成形失效分析等提供了有效的分析手段。 展开更多
关键词 整体壁板 滚弯成形 动力显式 有限元法 虚拟加载速度
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环件冷辗扩弹塑性动力显式有限元分析 被引量:2
8
作者 张学宾 李志刚 柳玉起 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第20期2486-2489,共4页
开发了冷辗扩弹塑性专用有限元分析程序RingForm,设计了中心差分求解动力显式有限元方程的算法。程序利用前后时间步屈服函数的值判断应变状态,采用径向返回法更新应力以减小弹塑性本构关系造成的累积误差。模拟了矩形截面环件的冷辗扩... 开发了冷辗扩弹塑性专用有限元分析程序RingForm,设计了中心差分求解动力显式有限元方程的算法。程序利用前后时间步屈服函数的值判断应变状态,采用径向返回法更新应力以减小弹塑性本构关系造成的累积误差。模拟了矩形截面环件的冷辗扩过程,与实验结果和有限元软件ABAQUS的模拟结果进行比较,证明了RingForm程序的精确性和稳定性。RingForm程序可以准确地分析开式冷辗扩过程并预测环件的宽展和端面平整度等参数。 展开更多
关键词 弹塑性 动力显式 径向返回算法 冷辗扩
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半球形凸模拉深过程的动力显式有限元分析 被引量:2
9
作者 刁法玺 张凯锋 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2003年第6期15-18,37,共5页
本文基于连续介质力学及有限变形理论 ,建立了用于三维板料成形过程分析的有限元模型 ,开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORM3D。采取集中质量矩阵 ,用动力显式积分的方法 ,使位移计算显式化 ,避免了由材料、... 本文基于连续介质力学及有限变形理论 ,建立了用于三维板料成形过程分析的有限元模型 ,开发了动力显式算法的板料成形过程模拟的有限元分析程序DESSFORM3D。采取集中质量矩阵 ,用动力显式积分的方法 ,使位移计算显式化 ,避免了由材料、几何、边界条件等高度非线性因素引起的计算收敛问题。对半球形凸模拉深过程进行模拟计算 ,并把模拟结果与实验结果进行对比 。 展开更多
关键词 板料成形 动力显式 有限元法 拉深 起皱
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动态镦粗过程的动力显式有限元分析 被引量:1
10
作者 程利冬 王忠金 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期44-48,共5页
为了研究金属的三维动态锤锻成形过程,基于连续介质力学及有限变形理论,建立了一种有限元模型.采用动力分析方法,在运动方程中加入惯性力项考虑锤锻中显著的惯性效应;根据设备的工作原理按照能量守恒定律计算变形期间的锤头速度;同时,... 为了研究金属的三维动态锤锻成形过程,基于连续介质力学及有限变形理论,建立了一种有限元模型.采用动力分析方法,在运动方程中加入惯性力项考虑锤锻中显著的惯性效应;根据设备的工作原理按照能量守恒定律计算变形期间的锤头速度;同时,将变形视为一个绝热过程计算变形期间试样内部的温度升高.基于建立的模型开发了动力显式有限元分析程序,模拟了铅块试样在落锤打击下的动态镦粗过程,给出了试样内部的位移、等效应变、等效应力和温度分布规律.将变形后试样几何形状、成形载荷-时间曲线和锤头速度-时间曲线的计算结果与实验结果相对比,表明了开发程序计算结果的准确性. 展开更多
关键词 动态镦粗 落锤 动力显式 有限元法
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动力显式有限元法辊弯成形全流程仿真技术研究 被引量:14
11
作者 尹纪龙 李大永 +1 位作者 彭颖红 王飞舟 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期36-39,共4页
辊弯成形是大位移、大转动、有限应变的过程,具有复杂的非线性特征,成形规律难以通过传统“试错法”把握。为避免成形缺陷,降低开发成本,采用有限元法对辊弯成形进行全流程仿真,可以准确预测辊弯成形过程中应力-应变分布与变化规律,辅... 辊弯成形是大位移、大转动、有限应变的过程,具有复杂的非线性特征,成形规律难以通过传统“试错法”把握。为避免成形缺陷,降低开发成本,采用有限元法对辊弯成形进行全流程仿真,可以准确预测辊弯成形过程中应力-应变分布与变化规律,辅助工艺设计与产品开发。采用动力显式算法,可以缩减计算规模,避免隐式算法的迭代收敛问题等限制,容易实现大规模并行计算,减少计算时间。通过对槽型件的辊弯成形进行全流程仿真实例,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 辊弯成形 全流程仿真 动力显式算法 有限单元法
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基于动力显式算法的镍镀层钢带成形模拟 被引量:4
12
作者 张小兵 龙士国 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2007年第12期83-86,94,共5页
利用LS-DYNA软件采用实体单元及动力显式算法模拟了镍镀层钢带深冲成形过程。板料与模具之间采用主从面对算法,摩擦力服从库仑摩擦定律,界面结合采用固连断开接触模型。结果表明:镀层与基体在深冲成形过程中不会出现界面失效,基体与镀... 利用LS-DYNA软件采用实体单元及动力显式算法模拟了镍镀层钢带深冲成形过程。板料与模具之间采用主从面对算法,摩擦力服从库仑摩擦定律,界面结合采用固连断开接触模型。结果表明:镀层与基体在深冲成形过程中不会出现界面失效,基体与镀层应力-应变分布以及材料流动规律大致相同,但镀层的应力-应变分布情况更复杂,表现为个别地方分布的不均匀;同时通过改变板料与模具间的摩擦因数,可减小摩擦有利于材料成形性能的改善。 展开更多
关键词 动力显式算法 镍涂层钢带 材料流动 LS-DYNA软件
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压边圈夹紧及拉延成形过程动力显式有限元模拟
13
作者 郑莹 董湘怀 +2 位作者 郑志镇 李尚健 李志刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第9期780-782,共3页
应用动力显式有限元方法模拟具有曲面压料面的压边圈夹紧及拉延过程时 ,在压边圈夹紧阶段 ,为克服工件高速运动时由于所受约束不足带来的惯性效应的不利影响 ,采用虚拟补实压边圈进行模拟 ;在随后的拉延阶段 ,恢复采用原来的压边圈以及... 应用动力显式有限元方法模拟具有曲面压料面的压边圈夹紧及拉延过程时 ,在压边圈夹紧阶段 ,为克服工件高速运动时由于所受约束不足带来的惯性效应的不利影响 ,采用虚拟补实压边圈进行模拟 ;在随后的拉延阶段 ,恢复采用原来的压边圈以及冲头、凹模进行模拟 。 展开更多
关键词 压边圈夹紧 成形过程 动力显式算法 有限元模拟 板料成形
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基于ABAQUS显示动力学的柔性钻具水平钻进动力学特性分析
14
作者 刘鑫 黄中伟 +4 位作者 武晓光 李根生 史怀忠 王佳睿 王铭颢 《石油机械》 北大核心 2025年第6期60-68,共9页
在柔性钻具超短半径径向水平井钻进过程中,井眼轨迹的垂直偏移影响靶点钻遇率。为了揭示柔性钻具水平钻进动力学特性,减少轨迹垂直偏移,基于ABAQUS显式动力学建立了柔性钻具水平段的钻进模型并展开计算。研究重点包括柔性钻具管柱运动... 在柔性钻具超短半径径向水平井钻进过程中,井眼轨迹的垂直偏移影响靶点钻遇率。为了揭示柔性钻具水平钻进动力学特性,减少轨迹垂直偏移,基于ABAQUS显式动力学建立了柔性钻具水平段的钻进模型并展开计算。研究重点包括柔性钻具管柱运动、钻头姿态、岩石破碎特性、轨迹偏移特性、地层适应性以及轨迹和井径扩大量对钻压的敏感性。研究结果表明:柔性钻具钻进过程呈螺旋形运动姿态,在绕井眼轴线旋转的同时也绕自身轴线旋转;钻头以近似圆锥形扫描姿态破岩,破碎岩石过程具有不对称性。通过现场试验验证了模型准确性,柔性钻具轨迹偏移主要产生在重力方向上,解释了现场试验中垂直轨迹偏移的原因;软、中和硬岩石对应轨迹偏移率分别为4.44%、3.71%和3.52%,在软岩中轨迹偏移率更显著,大钻压条件下轨迹偏移率更高;钻压增大会减小钻头侧向切削及井径扩大量,优选适用于水平钻进的钻压为(30±5)kN。所得结果可为柔性钻具的运动研究提供一种可行方案。 展开更多
关键词 水平井 柔性钻具 轨迹偏移 超短半径 动力 数值模拟
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基于显式动力学计算的储罐内爆破坏影响分析 被引量:1
15
作者 芦烨 邹士瑶 +4 位作者 丁宇奇 杨明 李晓琳 尹青锋 卢宏 《安全与环境工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期75-87,共13页
储罐作为存储油气资源及其产品的主要设备,一旦发生爆炸并产生破坏,罐内燃烧的液体极有可能会从破坏位置流出,进而形成流淌火,将会造成无法挽回的大规模安全事故。以立式拱顶储罐为研究对象,考虑储罐结构与内外流体间的多相耦合,建立了... 储罐作为存储油气资源及其产品的主要设备,一旦发生爆炸并产生破坏,罐内燃烧的液体极有可能会从破坏位置流出,进而形成流淌火,将会造成无法挽回的大规模安全事故。以立式拱顶储罐为研究对象,考虑储罐结构与内外流体间的多相耦合,建立了罐内流体-储罐-罐外流体的内爆破坏三维有限元模型,并基于指数内聚力模型失效准则对储罐材料进行描述,通过在材料中插入黏结单元的方法模拟储罐的裂口扩展过程,开展内爆载荷作用下储罐的显式动力学破坏分析。结果表明:储罐起裂位置均位于液位以上,罐体起裂速度与起爆位置呈现正相关;随着内爆载荷的持续作用,储罐裂口不断扩展延伸至液位时,其扩展速度有所减缓;满罐液位状态下储罐未产生裂口,半罐液位降至空罐液位时,储罐平均破坏比由78.8%增至88.4%,储罐破坏程度与液位高度呈现负相关;储罐偏心起爆平均破坏比较中心起爆高1.6%,即储罐偏心起爆破坏程度更严重;储罐容积由1000m^(3)增至5000m^(3)时,若液位占储罐高度低于46%,储罐平均破坏比由88.2%增至88.6%,反之,储罐平均破坏比由86.4%降至84.4%。研究结果可为储罐爆炸事故的预防以及储罐弱顶结构的补强设计提供参考依据。 展开更多
关键词 储罐 内爆破坏 动力 裂口扩展
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隐式静力和显式动力有限元在轧制过程模拟中的应用 被引量:26
16
作者 刘立忠 张旻翊 +1 位作者 刘相华 王国栋 《塑性工程学报》 CAS CSCD 2001年第4期81-83,共3页
对隐式静力和显式动力弹塑性有限元的理论进行了分析 ,并将这两种算法应用于轧制过程的模拟计算中 ,计算结果基本相符。由于隐式算法需要迭代过程 ,并且需要调整迭代以便达到收敛的过程 ,计算效率不高 ,而显式算法不需要迭代过程 ,还可... 对隐式静力和显式动力弹塑性有限元的理论进行了分析 ,并将这两种算法应用于轧制过程的模拟计算中 ,计算结果基本相符。由于隐式算法需要迭代过程 ,并且需要调整迭代以便达到收敛的过程 ,计算效率不高 ,而显式算法不需要迭代过程 ,还可以采用质量缩放等技术 。 展开更多
关键词 静力 动力 有限元 轧制过程 模拟
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滚动轴承故障的显式动力学仿真与分析 被引量:24
17
作者 张乐乐 谭南林 樊莉 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1506-1509,共4页
对机车滚动轴承的故障分类及成因进行了分析和介绍.在实现了基于显式动力学的滚动轴承运动过程的有限元仿真基础上,建立了滚动体故障和麻点故障的轴承故障状态模型,并在仿真软件ANSYS/LS-DYNA下,实现了仿真.同时,对比了有、无故障轴承... 对机车滚动轴承的故障分类及成因进行了分析和介绍.在实现了基于显式动力学的滚动轴承运动过程的有限元仿真基础上,建立了滚动体故障和麻点故障的轴承故障状态模型,并在仿真软件ANSYS/LS-DYNA下,实现了仿真.同时,对比了有、无故障轴承的不同特性.结果表明,仿真与分析是进一步研究轴承故障机理与特征提取的有效方法之一. 展开更多
关键词 滚动轴承 故障 动力 仿真
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基于显式动力学的滚动轴承接触应力有限元分析 被引量:51
18
作者 樊莉 谭南林 沈栋平 《北京交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期109-112,共4页
用solid edge软件建立滚动轴承的实体模型,在ANSYS/LS_DYNA中生成有限元模型,实现了对滚动轴承的运动过程进行数值模拟,并着重讨论了滚动体接触应力的变化规律.将计算结果与赫兹解进行比较,说明了本次仿真是可行的.
关键词 滚动轴承 有限元 动力
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曲轴滚压的显式动力学分析 被引量:5
19
作者 刘荣昌 孙华东 +2 位作者 焦洪磊 马淑英 薛隆泉 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期463-468,共6页
建立了曲轴圆角滚压的显式动力学分析模型,得到了圆角部位应力沿层深分布规律,研究了进给量和滚压道次对残余应力分布以及数值方面的影响。结果表明:圆角滚压后产生了足够强度和分布区域的轴向压应力,有利于抵消曲轴工作状态下由弯曲载... 建立了曲轴圆角滚压的显式动力学分析模型,得到了圆角部位应力沿层深分布规律,研究了进给量和滚压道次对残余应力分布以及数值方面的影响。结果表明:圆角滚压后产生了足够强度和分布区域的轴向压应力,有利于抵消曲轴工作状态下由弯曲载荷所产生的拉应力;残余压应力在一定范围内随进给量增加逐渐增加,此后随进给量增加不升反降;残余压应力在滚压过程中小幅波动,随滚压道次增多残余压应力波动范围逐渐减小,最后趋于稳定,增加滚压道次的意义在于稳定和保持已获得的残余压应力。揭示了圆角滚压可显著提高曲轴弯曲疲劳强度的原因所在,提供了理想进给强度和滚压道次的分析计算方法,为曲轴滚压工程实际合理选择工艺参数提供了参考和理论支撑。 展开更多
关键词 曲轴 滚压 动力分析 残余应力 滚压道次
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利用显式动力学有限元法模拟平板轧制过程 被引量:26
20
作者 刘立忠 刘相华 姜正义 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 2001年第1期51-54,共4页
对利用显式动力学有限元方法模拟轧制过程的理论进行了阐述 ,并通过计算实例 ,研究采用提高模拟轧制速度和质量放大技术来缩短计算时间等方法的有效性 ,计算结果与实验结果相符。另外对轧制模拟过程中网格密度对于计算精度的影响也进行... 对利用显式动力学有限元方法模拟轧制过程的理论进行了阐述 ,并通过计算实例 ,研究采用提高模拟轧制速度和质量放大技术来缩短计算时间等方法的有效性 ,计算结果与实验结果相符。另外对轧制模拟过程中网格密度对于计算精度的影响也进行了计算和比较。 展开更多
关键词 动力 有限元 轧制 数值模拟
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